荣耀“闪电”续航翻倍背后的电池技术解析

荣耀“闪电”续航翻倍背后的电池技术解析

4月19日，北京亦庄，全球第二场人形机器人半程马拉松圆满落幕。在这场全球规模最大的人机共跑赛事中，超过300台机器人在城市公开道路完成了21.0975公里的挑战，与约1.2万名人类选手一同奔跑。荣耀齐天大圣队的“闪电”以50分26秒的成绩率先冲线，展现了机器人在高速奔跑方面的突破。

荣耀“闪电”的成功，不仅源于其卓越的自主导航能力，更依赖于其全栈自研技术体系的协同突破。例如，一体化关节模组的峰值扭矩达到400牛米，为高速奔跑提供了充足动力；液冷散热系统每分钟换热流量超过4升，有效应对高负荷运行中的热管理问题。此外，多传感器融合与高动态运控算法的结合，确保了机器人在复杂地形下的稳定性。

值得一提的是，“闪电”在整个赛程中仅更换了一次电池，单块电池支撑超过10公里的续航。相较于去年普遍4-5公里的续航水平，这一成绩实现了显著跃升。尽管续航能力在技术体系中与关节、散热和算法同等重要，但其重要性往往被忽视。

标准电池：机器人系统的“隐性短板”

在人形机器人发展的早期，电池常常被视为标准组件，只要具备供电能力即可。然而，随着机器人进入长时间运行和复杂环境场景，这一假设已不再成立。

在类似半程马拉松的测试中，一些典型问题逐渐显现：

• 电压波动可能导致步态抖动，影响控制精度。
• 持续温升可能触发BMS降功率保护。
• 通用电池的结构设计与机器人机身布局冲突，影响重心分布。
• 电池重量增加续航，却也加剧了关节的负载。

这些问题在实验室中不易察觉，但一旦进入真实路况和长距离测试，其影响会被迅速放大。

人形机器人：一个“能量高度耦合的系统”

从系统工程角度来看，人形机器人并非简单的用电设备，而更像一个实时能量调度系统。

从电池输出开始，能量依次流经电源管理系统、驱动系统和执行机构，同时控制与计算系统持续进行反馈与调整。在这一过程中：

• 电压的微小波动可能影响关节扭矩精度。
• 功率响应的延迟可能改变步态稳定性。
• 热积累可能降低整体效率。

这些影响会通过系统耦合被放大。例如，一次电压跌落可能导致控制器增加占空比，进而引发电流上升、温升加快、内阻升高，最终导致电压进一步下降，表现为机器人越跑越“软”，甚至提前停机。

“定制电池”为何成为必然选择

随着机器人逐步进入实际应用场景，电池正由“标准件”向“系统设计的一部分”转变。

这一趋势背后，是三类需求的叠加。真正意义上的定制电池，并不是简单地从目录中挑选一款参数相近的产品，而是从电芯化学体系、外形尺寸、极耳位置、BMS策略到热管理接口，围绕特定机器人型号进行正向设计。

1. 结构定制：从“能放进去”到“成为结构一部分”

人形机器人对空间利用和重心分布极为敏感。通用电池难以满足空间适配、重量分布与动态惯性控制的综合需求。

通过定制化设计，可将电池嵌入机身异形空间（如胸腔两侧、背部弧面），使其不仅是电源模块，也是结构加强件。某测试数据显示，采用弧形异形电池后，俯仰惯量降低了12%，急停时前倾角减少了3.5度。

2. 性能定制：匹配真实负载曲线

机器人运行并非恒定输出，而是典型动态负载，涉及加速、减速、转弯、姿态调整及不同地形下的功率波动。

标准电池通常基于“恒流或缓慢变化”工况设计，而定制电池则可：

• 优化放电曲线，使电压平台在50%~80%放电深度内保持稳定（跌落<3%）。
• 提升高倍率响应能力，脉冲放电上升时间缩短至20ms以内。

3. 系统定制：与控制与热管理协同

在高强度运行场景中，电池需要与整机系统协同：

• BMS通过CAN总线实时发送内阻、剩余容量及允许峰值功率，主控据此动态调整步态激进程度，避免电池过载。
• 电池模组预留液冷或相变材料接口，使电芯温升速率降低40%以上。
• 定制BMS可设置多级预警（电压、温度、电流斜率），在摔倒或堵转时快速切断输出，提高整机安全性。

这意味着，电池已不再是“后装组件”，而是“前期设计变量”之一。

谁具备打造“定制化能量系统”的能力

从标准化产品走向定制化系统，并非简单的升级，而是能力体系的重构。

真正具备定制能力的企业，通常需要长期积累：

• 高倍率电池设计与制造能力（特别是叠片工艺和低内阻极耳设计）。
• 电芯一致性与安全控制体系（批次间容量差<1%，内阻差<3%）。
• 多场景复杂工况验证经验（包括高低温、振动、盐雾等）。
• 面向不同结构的工程适配能力（3D扫描、结构仿真、热仿真）。

在这一点上，电池企业的应用背景决定了其能力边界。以无人机为代表的高动态系统，对电池的要求与人形机器人高度相似：

• 高频功率变化（航拍无人机在风场中每秒调整姿态数十次）。
• 长时间稳定输出（农业植保无人机连续作业20分钟以上）。
• 严格的重量与空间约束（每克重量都影响续航和载荷）。

具备上述能力的企业，多来自无人机、航模、FPV竞速等对功率密度和稳定性要求极高的领域。

赛道之外：真正的挑战才刚刚开始

半程马拉松是极具代表性的测试场景，但并非终点。

随着人形机器人逐步走向实际应用，更多场景正在展开：

• 工厂内部作业（连续4小时）。
• 物流配送（每日数十公里）。
• 巡检与运维（全天候待命）。

这些场景的共同特征是：

• 更长时间运行。
• 更复杂环境适应（高温、低温、灰尘、振动）。
• 更高安全与稳定性要求。

在这些场景中，能量系统的重要性将进一步凸显。

需要指出的是，标准化电池在原型验证、短期演示和教学实验等场景中仍有其应用空间。但当机器人以“产品”而非“样机”的身份承担真实任务时，定制化系统所带来的增益将变得不可或缺。

结语：从“通用供电”到“系统能力”的转变

随着人形机器人从实验室走向真实世界，一个趋势愈发明显：标准化电池正触及能力边界。

取而代之的是更加面向系统设计的解决方案。自1998年起，格瑞普专注于聚合物锂电池的研发，在无人机等高动态场景中积累了丰富经验。如今，这一能力已延伸至人形机器人领域，支持450Wh/kg以上的能量密度，50C持续放电（电压跌落<…）。

更重要的是，格瑞普提供深度系统集成服务，包括：

• 电芯 + BMS + Pack一体化定制。
• 闭环智能充电（基于电池特性定制算法）。
• 支持CAN/485实时通信。
• 多级安全保护（电压/温度/电流）。
• 内置SOC/SOH精准计量。

通过将电池系统真正融入整机设计，与各子系统协同工作，格瑞普助力人形机器人迈向更高效、更稳定的发展阶段。

在人形机器人迈向真实世界的道路上，能量系统正成为系统稳定性的关键因素。格瑞普愿与行业伙伴携手，为人形机器人的每一次奔跑提供坚实支撑。